Ono što svakako može da vam uništi dan jeste kada vam ispadne mobilni telefon. Grozan osećaj, pogotovo kada se na ekranu pojave pukotine u obliku paukove mreže. Sada zamislite da dok gledate na te pukotine one počnu same od sebe da se popravljaju, ostavljajući za sobom potpuno netaknuti ekran. Deluje vam kao naučna fantastika, zar ne? Ali to nam donosi skora budućnost pošto su naučnici sa Univerziteta u Ilinoisu, SAD, razvili novi sistem koji ne samo da popravlja manje pukotine u plastici, već i regeneriše velike rupe.
Samolečeći materijali postoje od kada su inženjeri izmislili rezervoare za gorivo u Drugom svetskom ratu koji su dizajnirani da se zapečate kada su probušeni metkom ili šrapnelom. Od tada, postoje jedinjenja za auto motore koji su dizajnirani da zaustave curenja, a u poslednjih nekoliko godina, plastika je stvorena tako da ima sposobnost da se izleči, bilo da je to preko hemikalija koji su sadržane u mikrokapsulama ili preko različitih formi kapilara koji pucaju u odgovoru na oštećenje, oslobađajući sredstvo za lečenje koje krvari u pukotine, zaptivajući i jačajući oblast.
Takve samolečeće plastike funkcionišu, ali one imaju samo ograničenu primenu. One mogu da obrade mikroskopske pukotine, ali ne i prave ubode koji ostavljaju rupe u plastičnom panelu. Kada se to desi, nema dovoljno sredstva za lečenje da uradi posao ili će ono, što je verovatnije, samo da se izlije iz rupe.
Ideja koja stoji iza regenerativne plastike, koja je razvijena na Univerzitetu u Ilinoisu, jeste proizvodnja sistema koji može da obradi stvarne rupe, a ne samo pukotine, popunjavanjem regenerativnim materijalima na sličan način na koji se živi organizmi leče. On se nadovezuje na prethodni rad naučnika koji je obuhvatao stvaranje kompozitnih materijala ojačanih vlaknima sa mrežom mikroskopskih vena, koje su povezane sa vlaknima i kada se pokidaju ostavljaju za sobom neku vrstu veštačkog krvotoka.
U ovom slučaju, postoje dva paralelna sistema, od kojih svaki nosi drugačiju tečnost. Kada su odvojeni, oni slobodno teku, ali ukoliko se plastika ošteti, kapilari se otvore i tečnosti reaguju jedna sa drugom kako bi formirali polimerski gel koji popunjava praznine i vremenom stvrde.
„Vaskularna isporuka nam omogućava da isporučimo veliku količinu sredstva za lečenje - koje, zauzvrat, omogućava obnavljanje velikih oštećenih zona“, kaže Nensi Sotos, profesorka nauke o materijalima i inženjerstva. „Vaskularni pristup omogućava višestruku restauraciju ukoliko je materijal oštećen više puta.“
Prema naučnicima, nezgodni deo u ovome je uzimanje u obzir različite faktore, kao što je gravitacije, koji mogu da utiču na tok i stvrdnjavanje. Ukoliko tečnost postaje gel prebrzo, on samo zatvara kapilare bez popravljanja pukotina ili rupa. Ukoliko teče previše brzo, onda curi uzaludno kao da pokušavate da stavite epoksid na trup broda dok je on pod vodom. Tim je dizajnirao zaptivač kao gel, jer on ostaje na mestu i raste u sebi, usputno popunjavajući rupe.
Drugi faktor je kontrola. Nije svako oštećenje isto, i ono što će popraviti jednu vrstu problema će u velikoj meri biti beskorisno za drugu, tako da je tim napravio sistem tako da može da se kontroliše. Podešavanjem temperature i protoka, pravilna količina gela se formira na pravom mestu kako bi se popunile rupe ili pukotine. Testovi su pokazali da regenerativna plastika može da „izleči“ rupe od 9mm metka.
Tim naučnika trenutno radi na tome kako da prilagode sistem za industrijsku primenu za različite plastične materijale, rekavši da njihovo rešenje može da se koristi u svim industrijama gde ima plastike, od branika za automobile, preko građevinarstva do avio industrije.
Istraživanje tima je objavljeno u stručnom časopisu „Science“. Video snimak ispod prikazuje način na koji regenerativna plastika funkcioniše (napomena: video snimak je na engleskom jeziku):
